Übersicht über die Multiswitchdecoder

Diesmal kein Beitrag über eine neue Elektronik, aber mal eine Übersicht über meine aktuellen Multiswitchdecoder mit ein paar Erläuterungen.

Die Decoder sind teilweise nicht voll bestückt (PIC und ULN-Treiberbausteine). Ebenso fehlen aufsteckbare LED-Leisten zur Funktionskontrolle (falls die Decoder nicht über fest eingebaute LEDs verfügen), um den Blick auf die eigentlichen Decoderbausteine nicht zu verdecken.

1a - modularer 8 Kanal-Decoder mit ULN-Treibern und Robbe Stecksystem (gemeinsamer Pluspol für zwei Verbraucher = mittlerer Pin der dreipoligen Stiftleisten) wahlweise als modulare Einheit für eine 16 oder 24/32 Kanalsystem zu verwenden (andere Decodersoftware); der Decoder lässt sich über Jumper auf die Taster (Schalter) eines MS-Systems einstellen, auf die er reagieren soll

1b - wie 1a, nur dass dieser Decoder über einen Plusanschluss für jeden einzelnen Verbraucher verfügt.

1c - identisch zu 1b, nur dass dieser Decoder mit geraden Stiftleisten zum Anschluss der Verbraucher bestückt wurde

1d - funktionsmäßig identisch zu den ULN-Treiberversionen (1a..1c) aber mit leistungsstärkeren FET-Treibern

2a - (modularer) 16 Kanal-Decoder mit ULN-Treibern und Robbe Stecksystem (gemeinsamer Pluspol für zwei Verbraucher = mittlerer Pin der dreipoligen Stiftleisten) wahlweise als modulare Einheit für eine 16 oder 24/32 Kanalsystem zu verwenden (andere Decodersoftware); der Decoder ist per Software auf seinen Betrieb festgelegt, also ober er als 16 Kanal-Decoder oder als modulare Einheit eines 24/32 MS-Systems arbeiten soll

2b - wie 2a, nur dass dieser Decoder über einen Plusanschluss für jeden einzelnen Verbraucher verfügt.

2c - identisch zu 2b, nur dass dieser Decoder mit geraden Stiftleisten zum Anschluss der Verbraucher bestückt wurde

2d - funktionsmäßig identisch zu den ULN-Treiberversionen (2a..2c) aber mit leistungsstärkeren FET-Treibern

3a - 24 Kanal-Decoder oder modularer 32 Kanal-Decoder mit ULN-Treibern und Robbe Stecksystem

3b - 16 Kanal-Decoder (Einsatz z.B. beim Multiswitch-Vervielfacher) oder - mit anderer Software - als modularer 32 Kanal-Decoder mit FET

4a - 32 Kanal-Decoder mit ULN-Treibern und Robbe Stecksystem (zwei Mikrocontroller teilen sich die Ansteuerung der Treiberbausteine, so dass ein kompakteres Design realisiert werden konnte - vgl. 4b)

4b - 32 Kanal-Decoder mit ULN-Treibern; jeder Verbraucher hat seinen eigenen Plus-Anschluss (Variante mit nur einem Mikrocontroller)

4c - 32 Kanal-Decoder mit FET-Treibern (Variante mit nur einem Mikrocontroller)

Anmerkungen zu den Platinen mit ULN-Treibern:

Ein ULN-Baustein verfügt intern über Treiberstufen für acht Ausgänge, die jeweils mit ca. 300mA belastet werden können. Da intern zu jedem Ausgang eine Diode in Sperrrichtung gegen Plus (z.B. 12V) geschaltet ist um das Bauteil vor induktiven Gegenströmen zu schützen, sollten zumindest je acht Ausgänge (=Verbraucher an den Ausgängen) die gleiche Spannung benötigen. Der Pluspol der Verbraucher ist über Leiterbahnen direkt mit dem Pluspol des an der Platine angeschlossenen Akkus verbunden und liegt daher ständig am Verbraucher an (Minus wird hingegen geschaltet). Es wäre also ausreichend lediglich den Minuspol der Verbraucher an die einzelnen Abgänge anzuschließen und die Pluspole der Verbraucher direkt an den Pluspol des verwendeten Akkus zu führen. Nur aufgrund der internen Dioden sollte der Decoder (und damit die ULN-Treiberstufen) ebenfalls mit dem Pluspol des Akkus verbunden werden.

Anmerkungen zu den Platinen mit FET-Treibern:

Die verwendeten FET-Treiberstufen können ca. 3A ungekühlt und bis ca. 30A gekühlt treiben. Zeitgleich würde ich das aber nicht ausreizen, da weder die Schraubklemmen noch die Leiterbahnen der Platine für 16x30A = 480A ausgelegt sind. Jeder ULN-Treiber besitzt eine interne Schutzdiode um induktive Gegenströme abzuleiten. Die Platine selbst hat mit dem Pluspol bzw. den Pluspolen der für die Verbraucher verwendeten Akkus nichts zu tun. Plus wird vom Akku direkt auf die Verbraucher gegeben und Minus per Decoder geschaltet. Das erlaubt (theoretisch) die Verwendung einer anderen Spannungshöhe (Spannungsquelle/Akku/Batterie) für jeden Verbraucher. Die Minuspole aller verwendeten Akkus müssen daher im Modell zusammengeschaltet werden, sofern mehrere Akkus eingesetzt werden und nichts anderes dagegen spricht. Das Minus-Potential wird dann über ein Kabel größeren Querschnitts auf die Platine geführt (angelötet).

Schema für den Anschluss von Verbrauchern unterschiedlicher Spannungen an einen Decoder mit FET-Treibern:

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